La main à la pâte
قوس القزح والرياضيات
09/02/2004
تاريخ
 
سؤال من
 
كيف يمكن دراسة قوس قزح بدقة الرياضيات . وأشكركم.
 

 
 
13/02/2004
تاريخ
 
إجابة من
 
صباح الخير أقترح تناول شرح الشكل القوسي لقوس قزح ثانية الظاهرة بموقع اكتشف بنفسك بركن الأسئلة إلى العلماء. لم تظهر نظرية قوس قزح بالأمس. وأنما يعود تاريخها إلى عهد نيوتن، وهي معقدة إلى حد ما ولكن يسهل فهم هندسة تلك الظاهرة، فقوس قزح هو نتيجة التفاعل بين حزمة من أشعة الضوء المتوازية (أو تقريبا متوازية لأن الشمس لا تعتبر مصدر نقطي تماما) وقطرات الماء ذات الشكل الكروي، ولنتخيل للتبسيط أن معامل الانكسار للماء واحد لكل الأطوال الموجية فسيكون قوس قزح عندئذ أبيض وأرفع وأكثر بريقا، وتوضح قوانين الانكسار أن الضوء الذي يدخل بكل قطرة كروية يخرج بأتجاه معين ويقوم بعمل زاوية محددة مع اتجاه الشعاع الساقط، فينبعث إذن من كل قطرة مخروط ضوئي يكون محوره اتجاه الشمس ويتمكن المشاهد من رؤية الضوء الذي تقوم القطرات بعكسه حين يبلغ هذا المخروط، وتتواجد القطرات بمخروط يكون المشاهد قمته، وتكون الزاوية بقمته هي نفس زاوية مخروط الضوء المنعكس عن كل قطرة لذا يرى المشاهد أقواس دائرية، وسيعطى استخراج الكلمات التي تنتمى إلى مجال الهندسة بهذا النص فكرة عن الدراسة الرياضية لقوس قزح : متوازى – كروي – زاوية – مخروط وهي ليست بالكثيرة ولكن ينبغي ملاحظة أننا نتحدث عن الهندسة الفراغية وأن عند التحدث عن الانعكاس والانكسار بالفيزياء فإننا نتحدث عن زوايا متساوية (الساقط والمنعكس) وأشك في استيعاب التلاميذ لتلك المفاهيم لفهم سبب شكل قوس قزح، هذا بجانب شرح سبب ألوانه المختلفة ولكن من الممكن أن أكون قد أسأت تقدير معرفتهم